本申請要求2013年11月5日提交的美國臨時專利申請序列號61/900,007的優(yōu)先權(quán),這個專利以全文引用的方式并入本文中,如同在本文中完整闡述一樣。
背景技術(shù):
心臟最初通過起始心臟重塑來響應(yīng)心臟損傷或病理應(yīng)力。這類心臟重塑變化抵制不同的心臟應(yīng)力情形,但長遠(yuǎn)地導(dǎo)致心臟功能障礙并且最終導(dǎo)致心臟衰竭。心臟重塑是在心肌細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄、信號傳導(dǎo)、結(jié)構(gòu)以及功能事件的頂點。心臟重塑還涉及心室內(nèi)的其它細(xì)胞要素,包括成纖維細(xì)胞、冠狀動脈血管結(jié)構(gòu)以及侵潤性發(fā)炎細(xì)胞(Bisping,2014)。心臟重塑包涵細(xì)胞變化,包括肌細(xì)胞肥大、壞死、凋亡、纖維化、纖維狀膠原蛋白增加以及成纖維細(xì)胞增殖。
當(dāng)前,五百萬美國人罹患慢性心臟衰竭,許多形式的心臟功能障礙的最終共同路徑。預(yù)測隨著我們的人口老齡化,所有形式的心臟病治療的直接醫(yī)療成本將從2010年的2720億美元三倍升至2030年的8180億美元(Heidenreich,2011)。約50%的心臟衰竭診斷在不存在缺血性心臟病的情況下涉及心臟重塑和相關(guān)的收縮功能障礙。當(dāng)前,不存在特定的療法用于這種形式的心臟衰竭,其在人口老齡化下流行率迅速增長。
盡管僅旨在校正低心輸出量或減少的血流量的許多療法的功效,包括血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制劑、血管緊張素受體阻斷劑(ARB)、醛固酮拮抗劑以及β-腎上腺素能受體阻斷劑(β-阻斷劑),提供癥狀緩解,但其不一定減緩心臟衰竭進(jìn)程或降低死亡率(Cohn,2000)。為了遏制對個人和社會的這種巨大負(fù)擔(dān),在本領(lǐng)域中需要靶向心臟重塑的治療。
某些組蛋白脫乙酰化酶(HDAC)抑制劑展示減少心臟重塑的潛力。這些強(qiáng)效的泛HDAC抑制劑,包括曲古抑菌素A(Trichostatin A,TSA)、斯克瑞泰(Scriptaid)以及SAHA,在低納摩爾濃度范圍內(nèi)抑制HDAC。然而,HDAC抑制劑的治療效益必須仔細(xì)權(quán)衡其引起毒性的潛力。除了惡心和疲勞外,關(guān)于HDAC抑制劑治療已經(jīng)報道了血液毒性和QT延長(McKinsey,2011)。泛HDAC抑制可以引起短暫性血小板減少并且在一些情況下引起骨髓抑制。QT延長已經(jīng)在使用泛HDAC抑制劑的試驗中作為劑量限制性毒性而報道。因此,在本領(lǐng)域中需要可以抑制心臟重塑而無毒性副作用的新化合物。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個方面涉及可以在本文所公開的方法中使用的一種或多種化合物。在一個實施方案中,一種或多種化合物可以包含式I的結(jié)構(gòu):
包括其醫(yī)藥學(xué)上可接受的溶劑化物、醫(yī)藥學(xué)上可接受的前藥、醫(yī)藥學(xué)上可接受的鹽以及醫(yī)藥學(xué)上可接受的立體異構(gòu)體,并且進(jìn)一步包括其所有比率的混合物,其中:
A和B環(huán)獨立地選自由苯基和吡啶基環(huán)組成的群組;
R1-R5各自獨立地選自由氯和鹵素組成的群組;
X1和X2各自獨立地選自-NHC(=O)-或-C(=O)-NH-;并且
L1是-(CH2)n-,其中n是4、5或6。
在另一個實施方案中,一種或多種化合物可以包含式II的結(jié)構(gòu):
包括其醫(yī)藥學(xué)上可接受的溶劑化物、醫(yī)藥學(xué)上可接受的前藥、醫(yī)藥學(xué)上可接受的鹽以及醫(yī)藥學(xué)上可接受的立體異構(gòu)體,并且進(jìn)一步包括其所有比率的混合物,其中:
R1-R5各自獨立地選自由氫和鹵素組成的群組;
X1和X2各自獨立地選自-NHC(=O)-或-C(=O)-NH-;并且
L1是-(CH2)n-,其中n是4、5或6。
在另一個實施方案中,一種或多種化合物可以包含7MI或8MI的結(jié)構(gòu):
包括其醫(yī)藥學(xué)上可接受的溶劑化物、醫(yī)藥學(xué)上可接受的前藥、醫(yī)藥學(xué)上可接受的鹽以及醫(yī)藥學(xué)上可接受的立體異構(gòu)體,并且進(jìn)一步包括其所有比率的混合物。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種改善受試者的心臟功能的方法,其包括向受試者施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以改善受試者的心臟功能的藥物。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種治療受試者的心臟重塑的方法,其包括向受試者施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以治療受試者的心臟重塑的藥物。
在一些實施方案中,心臟重塑可以表現(xiàn)為包括以下的癥狀:心臟收縮力減小、心臟后壁的厚度增大和/或心室質(zhì)量增加。在一些實施方案中,心臟重塑可以表現(xiàn)為心臟纖維化、肌細(xì)胞肥大、肌細(xì)胞壞死、肌細(xì)胞凋亡、成纖維細(xì)胞增殖增加和/或纖維狀膠原蛋白增加。
在某個實施方案中,心臟重塑可以表現(xiàn)為一種或多種癥狀,其獨立地選自由以下組成的群組:左心室的舒張功能減小、左心室的收縮功能減小、心臟收縮力減小、心搏量減小、縮短分?jǐn)?shù)減小、射血分?jǐn)?shù)減小、左心室(LV)舒張期直徑增大、左心室收縮期直徑增大、LV舒張末期壓力增大、心室壁應(yīng)力增大、心室壁張力增大、LV收縮期容積增大、LV舒張期容積增大、心室質(zhì)量增加以及心臟后壁的厚度增大。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種治療受試者的心臟纖維化的方法,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以治療受試者的心臟纖維化的藥物。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種治療受試者的左心室功能障礙的方法,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以治療受試者的左心室功能障礙的藥物。
在一些實施方案中,左心室功能障礙可以表現(xiàn)為一種或多種癥狀,其獨立地選自由以下組成的群組:左心室的舒張功能減小、左心室的收縮功能減小、心搏量減小、縮短分?jǐn)?shù)減小、射血分?jǐn)?shù)減小、LV舒張期直徑增大、LV收縮期直徑增大、LV舒張末期壓力增大、LV收縮期容積增大、LV舒張期容積增大和/或LV質(zhì)量增加。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種抑制受試者的肌細(xì)胞凋亡的方法,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以抑制受試者的肌細(xì)胞凋亡的藥物。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種抑制表現(xiàn)心臟重塑癥狀的受試者的MEF2乙?;姆椒?,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以抑制表現(xiàn)心臟重塑癥狀的受試者的MEF2乙?;乃幬?。
在一些實施方案中,癥狀可以是一種或多種癥狀,其獨立地選自包含以下的群組:左心室的舒張功能減小、左心室的收縮功能減小、心臟收縮力減小、心搏量減小、縮短分?jǐn)?shù)減小、射血分?jǐn)?shù)減小、LV舒張期直徑增大、左心室收縮期直徑增大、LV舒張末期壓力增大、心室壁應(yīng)力增大、心室壁張力增大、LV收縮期容積增大、LV舒張期容積增大、心室質(zhì)量增加以及心臟后壁的厚度增大。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種抑制具有左心室功能障礙的受試者的MEF2乙酰化的方法,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以抑制具有左心室功能障礙的受試者的MEF2乙?;乃幬?。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種抑制具有心臟纖維化的受試者的MEF2乙?;姆椒?,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以抑制具有心臟纖維化的受試者的MEF2乙?;乃幬铩?/p>
在涉及本文所論述的所有方法的一些實施方案中,受試者可以具有一種或多種癥狀,其獨立地選自由以下組成的群組:左心室的舒張功能減小、左心室的收縮功能減小、心臟收縮力減小、心搏量減小、縮短分?jǐn)?shù)減小、射血分?jǐn)?shù)減小、LV舒張期直徑增大、左心室收縮期直徑增大、LV舒張末期壓力增大、心室壁應(yīng)力增大、心室壁張力增大、LV收縮期容積增大、LV舒張期容積增大、心室質(zhì)量增加以及心臟后壁的厚度增大。
在涉及本文所論述的所有方法的一些實施方案中,受試者可以已經(jīng)診斷患有一種或多種病狀,其獨立地選自由以下組成的群組:心臟纖維化、高血壓、主動脈狹窄、心肌梗塞、心肌炎、心肌病、瓣膜反流、瓣膜病、左心室功能障礙、心臟缺血、舒張期功能障礙、慢性心絞痛、心動過速以及心動過緩。
在涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中B型利鈉肽(BNP)的表達(dá)。在涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中心房利鈉肽(ANP)的表達(dá)。在涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中α-肌球蛋白重鏈(α-MHC)的表達(dá)。在涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中β-肌球蛋白重鏈(β-MHC)的表達(dá)。在涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中肌質(zhì)網(wǎng)(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))Ca2+-ATPase(SERCA)的表達(dá)。在涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中I型膠原蛋白(Col 1)或3型膠原蛋白(Col 3)的表達(dá)。
在涉及本文所論述的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制MEF2乙?;?。在涉及本文所論述的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以促使IIa類HDAC從細(xì)胞核重定位至細(xì)胞質(zhì)中。在涉及本文所論述的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制MEF2結(jié)合至其輔因子(即,IIa類HDAC)。
在涉及本文所論述的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物對于HDAC6抑制可以具有大于50μM的IC50。在涉及本文所論述的所有方法的一些實施方案中,與HDAC1相比,一種或多種化合物可以優(yōu)先或選擇性地抑制HDAC3。在涉及本文所論述的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物對于HDAC抑制可以具有在檢測HeLa細(xì)胞核提取物中總組蛋白脫乙?;囊种频臋z驗中測定的大于1μM的IC50。在涉及本文所論述的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物對于HDAC抑制可以具有在檢測HeLa細(xì)胞核提取物中總組蛋白脫乙?;囊种频臋z驗中測定的大于0.5μM的IC50。
附圖說明
圖1說明了乙酰化缺陷MEF2D突變體減小肌細(xì)胞肥大反應(yīng)并且充當(dāng)肥大的顯性陰性抑制劑。用媒劑(暗灰條)或2μM去甲腎中腺素(NE)(亮灰條)處理新生大鼠心室肌細(xì)胞(NRVM)。在NRVM培養(yǎng)物中由NE在野生型(WT)或2種不同乙?;毕軲EF2突變體之一(Mut1,MEF2D K424R或Mut2,MEF2D I423A)存在下誘導(dǎo)肥大。
圖2說明了MEF2抑制劑抑制血清誘導(dǎo)的肥大。圖2A示出了在使用NRVM的體外檢驗中所用的MEF2抑制劑(7MI和8MI)和對照抑制劑(曲古抑菌素A)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。圖2B示出了接受MEF2抑制劑(7MI(黑條)、8MI(白條)或TSA(條紋條))的NRVM對胎牛血清(FBS)展現(xiàn)減低的生長反應(yīng)。還用DMSO(亮灰條)或媒劑(暗灰條)作為陰性對照來處理細(xì)胞。抑制劑效力的次序是DMSO<7MI<TSA<8MI。生存力無變化(末示出)。
圖3示出了MEF2抑制劑阻斷通過橫向主動脈縮窄(TAC)產(chǎn)生的壓力超負(fù)荷誘導(dǎo)的心臟肥大。在橫向主動脈結(jié)扎之后立即開始通過每日注射指定濃度的MEF2抑制劑8MI持續(xù)兩周來處理小鼠。N=每種病狀至少3只。使小鼠經(jīng)受假手術(shù)(暗灰條)或TAC(亮灰條)。圖3A示出了在處死時測量的心臟重量與脛骨長度的比率的結(jié)果。圖3B示出了左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)的結(jié)果。在兩周時在處死之前通過超聲心動描記術(shù)在Vevo770超聲系統(tǒng)上測定作為收縮功能的量度的射血分?jǐn)?shù)。
圖4說明了MEF2乙?;诒憩F(xiàn)心臟重塑的人類心臟中增加。圖4A示出了在一系列人類左心室心肌樣品中測定的MEF2的乙酰化狀態(tài)的代表性墨點,其代表3個對照心臟(對照)和9個心肌病心臟(心臟重塑)。圖4B示出了來自圖4A中的免疫墨點的數(shù)據(jù)的圖形,其定量為針對乙?;?賴氨酸標(biāo)準(zhǔn)化的密度計量單位(n.d.u.,標(biāo)準(zhǔn)化的密度計量單位)。
圖5示出了在8MI處理的小鼠中在TAC之后心臟質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化。在TAC或假手術(shù)之后21天并且接受指定劑量的8MI的小鼠中測定心臟重量與脛骨長度的比率(HW/TL)(n=每組4-5只)。圖5B說明了在8MI處理的小鼠中在TAC之后來自如圖5A中處理的小鼠的心臟的代表性曼森氏三色(Masson′s Trichrome)染色的四腔室橫切片的心臟幾何形狀的標(biāo)準(zhǔn)化。原始放大率=1倍。圖5C示出了在如圖5A中使用指定劑量的8MI處理的小鼠中超聲心動描記術(shù)的后壁厚度的標(biāo)準(zhǔn)化。圖5D示出了來自如圖5A中并且如所指示處理的小鼠的心肌的代表性麥胚凝集素(WGA)染色的切片的體內(nèi)肌細(xì)胞尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化。圖5E示出了在來自每種病狀3只小鼠的至少4個心肌切片中來自細(xì)胞的WGA染色的切片中的細(xì)胞尺寸的定量。
圖6示出了8MI減少與壓力超負(fù)荷相關(guān)的纖維化。圖6A示出了來自使用指定處理的小鼠的心肌的代表性切片的曼森氏三色染色。圖6B示出了相對于總組織面積定量和表達(dá)的纖維化面積。數(shù)據(jù)總結(jié)了來自每組3只小鼠的至少4個切片。
圖7示出了8MI阻斷與壓力超負(fù)荷相關(guān)的轉(zhuǎn)錄和功能變化。圖7A-7G示出了在獲自如實施例4中處理的小鼠的心肌樣品中如通過定量實時PCR測量的來自指定基因的mRNA轉(zhuǎn)錄物。圖7A示出了1型膠原蛋白(Col 1)的表達(dá)。圖7B示出了3型膠原蛋白(Col 3)的表達(dá)。圖7C示出了心房利鈉肽(ANP)的表達(dá)。圖7D示出了B型利鈉肽(BNP)的表達(dá)。圖7E示出了肌質(zhì)網(wǎng)(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))Ca2+-ATPase(SERCA)的表達(dá)。圖7F示出了β-肌球蛋白重鏈(β-MHC)的表達(dá)。圖7G示出了α-肌球蛋白重鏈(α-MHC)的表達(dá)。n.d.u.=標(biāo)準(zhǔn)化的轉(zhuǎn)錄單位。
圖8示出了在8MI處理的小鼠中在TAC之后心臟功能的保留。圖8A示出了射血分?jǐn)?shù)(EF)。圖8B示出了%縮短分?jǐn)?shù)。圖8C示出了心搏量(ml)。圖8D示出了舒張末期的左心室內(nèi)徑(LViDd)。圖8E示出了收縮末期的左心室內(nèi)徑(LViDs)。圖8F示出了左心室收縮期容積(LV Vs)。圖8G示出了左心室舒張期容積(LV Vd)。圖8H示出了心率。在圖8A-H中,在接受8MI(5、20以及40mg/kg)或其媒劑的小鼠中在TAC或假手術(shù)之后21天進(jìn)行超聲心動描記術(shù)。
圖9示出了8MI減少壓力超負(fù)荷相關(guān)的MEF2乙酰化。如實施例9中所描述在如所指示用指定劑量的8MI或其媒劑(0)處理的TAC或假手術(shù)小鼠的心肌溶解產(chǎn)物中測定乙?;?MEF2和乙?;?GATA4。用8MI處理并不降低無應(yīng)力心臟中的乙?;?MEF2水平。MEF2乙酰化由TAC增加并且由8MI減少。用抗泛MEF2或GATA4抗體使心肌溶解產(chǎn)物免疫沉淀,并且用針對MEF2、GATA4或乙酰基-賴氨酸(對照)的抗體探測。圖9中所示的定量數(shù)據(jù)來自每組3只小鼠并且針對總乙?;?賴氨酸標(biāo)準(zhǔn)化(西方墨點未示出)。
圖10示出了8MI在TAC期間以劑量依賴性方式防止肌細(xì)胞凋亡。圖10示出了肌細(xì)胞凋亡在TAC手術(shù)小鼠中與假手術(shù)小鼠相比增加。用8MI處理小鼠降低肌細(xì)胞凋亡水平。
圖11示出了7MI和8MI比BML-210或TSA更好地被肝代謝。
具體實施方式
以下描述提供了對于本公開的實施方案的透徹理解并且能夠描述本公開的實施方案的特定細(xì)節(jié)。然而,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解,本公開可以在沒有這些細(xì)節(jié)的情況下實施。在其它情況下,眾所周知的結(jié)構(gòu)和功能并未詳細(xì)地示出或描述以避免不必要地模糊本公開的實施方案的描述。
心臟重塑可以在臨床上表現(xiàn)為在心臟損傷或應(yīng)力后心臟的尺寸、形狀以及功能的變化。用以評價左心室重塑的量度包括心臟尺寸、形狀和質(zhì)量、射血分?jǐn)?shù)、舒張末期和收縮末期容積以及峰值力收縮。心臟重塑可以描述為可以在心肌梗塞、心臟缺血、壓力超負(fù)荷(主動脈狹窄、高血壓)、發(fā)炎性心肌疾病(心肌炎)、特發(fā)性擴(kuò)張型心肌病或容積超負(fù)荷(瓣膜反流)之后發(fā)生的生理病狀。心臟對如高血壓和主動脈狹窄中的持續(xù)負(fù)荷增加的反應(yīng)導(dǎo)致超負(fù)荷腔室中的肌肉質(zhì)量增加。
作為損傷或應(yīng)力的結(jié)果,肌細(xì)胞數(shù)目減少并且存活的肌細(xì)胞作為初始補(bǔ)償過程的一部分變得伸長或肥大以在收縮性組織損失之后維持心搏量。心室壁的厚度也增大。成纖維細(xì)胞當(dāng)由應(yīng)力或損傷活化時通過增加膠原蛋白合成,從而引起心室的纖維化來促成重塑。
重塑的常見情形是在心肌梗塞或急性缺血之后。存在心臟的心肌壞死(細(xì)胞死亡)和不成比例的變薄。這種薄的削弱區(qū)域不能以與其它健康組織相同的方式經(jīng)受住心臟上的壓力和容積負(fù)荷。因此,存在由梗塞區(qū)引起的腔室擴(kuò)張。在心肌梗塞之后的初始重塑期引起壞死區(qū)域和心肌疤痕的修復(fù),這在一定程度上可以被視為有益的,因為存在左心室功能和心輸出量的改善或維持。經(jīng)過一段時間,隨著心臟經(jīng)歷進(jìn)行中的重塑,其變得不太像橢圓形并且更像球形。心室質(zhì)量和容積增加,其一起不利地影響心臟功能。最終,舒張功能或心臟在收縮之間松弛的能力可能變得受損,進(jìn)一步引起衰退。
在McKinsey中總結(jié)的先前報道顯示MEF2的轉(zhuǎn)錄活性響應(yīng)心臟中的病理應(yīng)力而上調(diào),繼而誘導(dǎo)心臟重塑(McKinsey,2011)。在小鼠心臟中組成活性形式的MEF2的異位過度表達(dá)引起擴(kuò)張型心肌病(McKinsey,2011)。在培養(yǎng)的大鼠心肌細(xì)胞中HDAC4或HDAC9的異位過度表達(dá)協(xié)調(diào)地抑制MEF2依賴性轉(zhuǎn)錄和激動劑依賴性心臟肥大。相比之下,小鼠中編碼HDAC9的基因的破壞導(dǎo)致心臟MEF2活性的超活化,并且敲除HDAC5或HDAC9基因的小鼠響應(yīng)壓力超負(fù)荷發(fā)展過大的心臟肥大并且隨著年齡的增長發(fā)展自發(fā)的病理性肥大。在McKinsey中總結(jié)的這些先前報道顯示IIa類HDAC通過結(jié)合MEF2并壓制MEF2依賴性轉(zhuǎn)錄而作為心臟肥大的內(nèi)源抑制劑。
給出這種背景知識下,并不預(yù)期本文所公開的化合物減少或抑制心臟重塑,因為Jayathiliaka先前報道了本文所公開的化合物破壞MEF2結(jié)合至IIa類HDAC(Jayathiliaka,2012)。Jayathiliaka先前報道了化合物促使IIa類HDAC從細(xì)胞核重定位至細(xì)胞質(zhì)中。在細(xì)胞質(zhì)中,IIa類HDAC可能不再抑制位于細(xì)胞的細(xì)胞核中的MEF2。如果化合物破壞MEF2結(jié)合至IIa類HDAC,那么MEF2依賴性轉(zhuǎn)錄將不再受IIa類HDAC壓制,而替代地將上調(diào)。上調(diào)的MEF2依賴性轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)心臟重塑。因此,預(yù)測本文所公開的化合物誘導(dǎo)或增加心臟重塑而不是抑制心臟重塑,因為其破壞IIa類HDAC對MEF2依賴性轉(zhuǎn)錄的壓制。
本文中的某些實施方案涉及本文在下面的實施例中提供的意想不到的結(jié)果,這些實施例顯示本文所公開的化合物如何顯著降低心臟重塑的作用。令人驚訝的是,本文所公開的化合物的鹵索取代基與另一種類BML-210或類PAOA化合物相比引起血清刺激的新生大鼠心室肌細(xì)胞中肌細(xì)胞的細(xì)胞尺寸顯著減小(數(shù)據(jù)未公開)。
I.化合物
在一個實施方案中,可以在本文所公開的方法中使用的一種或多種化合物可以包含7MI或8MI的結(jié)構(gòu):
包括其醫(yī)藥學(xué)上可接受的溶劑化物、醫(yī)藥學(xué)上可接受的前藥、醫(yī)藥學(xué)上可接受的鹽以及醫(yī)藥學(xué)上可接受的立體異構(gòu)體,并且進(jìn)一步包括其所有比率的混合物。
在另一個實施方案中,本文所公開的一種或多種化合物可以包含式I的結(jié)構(gòu):
包括其醫(yī)藥學(xué)上可接受的溶劑化物、醫(yī)藥學(xué)上可接受的前藥、醫(yī)藥學(xué)上可接受的鹽以及醫(yī)藥學(xué)上可接受的立體異構(gòu)體,并且進(jìn)一步包括其所有比率的混合物,其中:
A和B環(huán)獨立地選自由苯基和吡啶基環(huán)組成的群組;
R1-R5各自獨立地選自由氫和鹵素組成的群組;
X1和X2各自獨立地選自-NHC(=O)-或-C(=O)-NH-;并且
L1是-(CH2)n-,其中n是4、5或6。
在一些實施方案中,-X1-L1-X2-是-NHC(=O)-L1-C(=O)NH-。
在一些實施方案中,-X1-L1-X2-是-C(=O)-NH-L1-C(=O)NH-。
在一些實施方案中,R3、R4以及R5中的至少一者是鹵素(例如,Cl、Br以及F)。
在一些實施方案中,A是苯基環(huán)并且B是吡啶基環(huán)。
在一些實施方案中,A是苯基環(huán),B是吡啶基環(huán),R1-R3以及R5是氫,并且R4是鹵素(例如,Cl、Br以及F)。
在一些實施方案中,A是苯基環(huán),B是吡啶基環(huán),R1、R2、R4以及R5是氫,并且R3是鹵素(例如,Cl、Br以及F)。
在另一個實施方案中,本文所公開的一種或多種化合物可以包含式II的結(jié)構(gòu):
包括其醫(yī)藥學(xué)上可接受的溶劑化物、醫(yī)藥學(xué)上可接受的前藥、醫(yī)藥學(xué)上可接受的鹽以及醫(yī)藥學(xué)上可接受的立體異構(gòu)體,并且進(jìn)一步包括其所有比率的混合物,其中R1-R5、X1、X2以及L1與上文一樣定義。
在一些實施方案中,R3、R4以及R4中的至少一者是鹵素(例如,Cl、Br以及F)。
在一些實施方案中,-X1-L1-X2-是-NHC(=O)-L1-C(=O)NH-。
在一些實施方案中,-X1-L1-X2-是-C(=O)-NH-L1-C(=O)NH-。
除非另有規(guī)定,否則所有取代基意圖包括任選地被取代的取代基,即,進(jìn)一步被取代或未被取代。
在一些實施方案中,本文所公開的一種或多種化合物可以抑制MEF2乙?;?。
在一些實施方案中,本文所公開的一種或多種化合物可以抑制IIa類HDAC的功能。
在一些實施方案中,本文所公開的一種或多種化合物可以促使IIa類HDAC從細(xì)胞的細(xì)胞核重定位至細(xì)胞質(zhì)。
在一些實施方案中,本文所公開的一種或多種化合物對于HDAC6抑制可以具有大于50μM的IC50。
在一些實施方案中,與HDAC1相比,一種或多種化合物可以優(yōu)先或選擇性地抑制HDAC3。
在一些實施方案中,一種或多種化合物在檢測HeLa細(xì)胞核提取物中總組蛋白脫乙?;囊种频臋z驗中可以具有大于0.5μM的IC50。
令人驚訝的是,本文所公開的化合物似乎比泛HDAC抑制劑毒性更小。實施例2和4中的實驗結(jié)果展示,小鼠可以耐受100mg/kg的8MI日劑量持續(xù)四周而沒有腎或肝病的任何征象或者其它不良作用。相比之下,在小鼠中對于TSA先前所報道的耐受日劑量是1mg/kg并且并非所有小鼠都存活。較弱的HDAC抑制活性以及抑制某些HDAC的優(yōu)先性或特異性可能促成本文所公開的化合物的優(yōu)良毒性型態(tài)。
具有7MI、8MI、式I以及式II的結(jié)構(gòu)式的化合物在肝中比曲古抑菌素A(TSA)或BML-210顯著地代謝更穩(wěn)定(參看實施例11和圖11):
盡管BML-210與7MI和8MI的結(jié)構(gòu)是相關(guān)的,但苯環(huán)上的鹵素取代基經(jīng)過一段時間與BML-210相比令人驚訝地增加7MI和8MI在肝中的代謝穩(wěn)定性(圖11)。因此,庚二酰苯胺類鄰氨基酰苯胺化合物上的鹵素取代基意想不到地并且顯著地增強(qiáng)藥物的生物利用度并且降低CYP介導(dǎo)的藥物-藥物相互作用的可能性。類似地,7MI和8MI在肝中與TSA相比也顯著地代謝更穩(wěn)定。
如本文所用的“醫(yī)藥學(xué)上可接受的”的化合物或組合物適合用于與生物受試者的組織或器官接觸而沒有過度的毒性、刺激性、過敏反應(yīng)、免疫原性或者其它問題或并發(fā)癥,與合理的效益/風(fēng)險比相稱。如果所述化合物或組合物將要與其它成分一起使用,那么所述化合物或組合物也與所述其它成分相容。
如本文所用的術(shù)語“溶劑化物”指的是由溶質(zhì)(例如,本文所公開的化合物)和溶劑形成的可變化學(xué)計量的復(fù)合物。用于本發(fā)明的目的的這類溶劑可能不干擾溶質(zhì)的生物活性。適合溶劑的實例包括(但不限于)水、水溶液(例如,緩沖液)、甲醇、乙醇以及乙酸。優(yōu)選地,所使用的溶劑是醫(yī)藥學(xué)上可接受的溶劑。適合的醫(yī)藥學(xué)上可接受的溶劑的實例包括(但不限于)水、水溶液(例如,緩沖液)、乙醇以及乙酸。適合溶劑化物的實例是根據(jù)本發(fā)明的化合物的單水合物或二水合物或醇化物。
如本文所用的化合物的醫(yī)藥學(xué)上可接受的鹽指的是化合物(例如,本文所公開的化合物)的任何醫(yī)藥學(xué)上可接受的酸和/或堿加成鹽。
適合的酸包括有機(jī)和無機(jī)酸。適合的堿包括有機(jī)和無機(jī)堿。適合無機(jī)酸的實例包括(但不限于):鹽酸、氫氟酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸以及硼酸。適合有機(jī)酸的實例包括(但不限于):乙酸、三氟乙酸、甲酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、酒石酸、馬來酸、富馬酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、苯甲酸、乙醇酸、乳酸、檸檬酸以及扁桃酸。適合無機(jī)堿的實例包括(但不限于):氨、羥乙胺以及肼。適合有機(jī)堿的實例包括(但不限于)甲胺、乙胺、三甲胺、三乙胺、乙二胺、羥乙胺、嗎啉、哌嗪以及胍。本發(fā)明進(jìn)一步提供了本文所描述的所有化合物的水合物和多晶型物。
II.組合物
本文所公開的化合物可以含有一個或多個手性原子,或可以按其它方式能夠作為兩個或更多個立體異構(gòu)體存在,其通常是對映體和/或非對映體。因此,包含本文所公開的化合物的組合物可以包括立體異構(gòu)體的混合物或?qū)τ丑w的混合物,以及純化的立體異構(gòu)體、純化的對映體、立體異構(gòu)體富集的混合物或?qū)τ丑w富集的混合物。本文所提供的組合物還包括由上文所描述的結(jié)構(gòu)表示的化合物的個別異構(gòu)體以及其任何全部或部分平衡的混合物。本文所公開的組合物還涵蓋由上文所描述的結(jié)構(gòu)表示的化合物的個別異構(gòu)體與其一個或多個手性中心反轉(zhuǎn)的異構(gòu)體的混合物。而目,應(yīng)了解,上文所描述的結(jié)構(gòu)的所有互變異構(gòu)體和互變異構(gòu)體的混合物包括于這些結(jié)構(gòu)的范圍內(nèi)并且優(yōu)選其所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
所獲得的外消旋體可以通過本身已知的方法機(jī)械地或化學(xué)地拆分成異構(gòu)體。非對映體優(yōu)選地從外消旋混合物通過與光學(xué)活性拆分劑反應(yīng)而形成。適合拆分劑的實例是光學(xué)活性酸,諸如酒石酸、二乙?;剖?、二苯甲?;剖?、扁桃酸、蘋果酸、乳酸或各種光學(xué)活性樟腦磺酸(諸如樟腦磺酸)的D和L形式。還有利的是借助于用光學(xué)活性拆分劑填充的柱的對映體拆分。非對映體拆分也可以通過標(biāo)準(zhǔn)純化工藝來進(jìn)行,諸如色譜法或分步結(jié)晶。
還可能通過上文所描述的方法經(jīng)由使用已經(jīng)是光學(xué)活性的起始物質(zhì)獲得包含本文所公開的化合物的結(jié)構(gòu)的光學(xué)活性化合物。
III.醫(yī)藥配方
如本文所用的醫(yī)藥配方包含治療有效量的本文所公開的化合物或其組合物中的一者或多者。在某些實施方案中,醫(yī)藥配方進(jìn)一步包含醫(yī)藥學(xué)上可接受的載劑。
如本文所用的“治療有效量”、“治療有效濃度”或“治療有效劑量”是如下量:如與尚未接受這種量的對應(yīng)受試者相比,其使得治療、治愈、預(yù)防改良,或疾病、病癥或副作用改善,或疾病或病癥的進(jìn)展速率下降。
這種量將取決于多種因素而變化,包括(但不限于)化合物、其組合物或醫(yī)藥配方的特征(包括其活性、藥物動力學(xué)、藥效學(xué)以及生物利用度)、所治療的受試者(包括年齡、性別、疾病類型和期數(shù)、一般身體狀況、對給定劑量的響應(yīng)性以及藥物的類型)或細(xì)胞的生理狀況、配方中醫(yī)藥學(xué)上可接受的載劑的性質(zhì),以及施用途徑。此外,有效或治療有效量可以取決于化合物、其組合物或醫(yī)藥配方單獨還是與其它藥物、其它療法或其它治療方法或模態(tài)組合施用而變化。臨床和藥理學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠經(jīng)由常規(guī)實驗,即通過監(jiān)測細(xì)胞或受試者對施用一種或多種化合物、其組合物或醫(yī)藥配方的反應(yīng)并且相應(yīng)地調(diào)節(jié)劑量來確定有效量或治療有效量。典型劑量可以在約0.1mg/kg至約100mg/kg或更大的范圍內(nèi),這取決于上文所提及的因素。在其它實施方案中,劑量可以在約0.1mg/kg至約100mg/kg;或約1mg/kg至約100mg/kg;或約5mg/kg至約100mg/kg的范圍內(nèi)。對于額外指導(dǎo),參看《雷明頓:藥劑學(xué)科學(xué)與實踐(Remington:The Science and Practice of Pharmacy)》,第21版,Univ.of Sciences in Philadelphia(USIP),Lippincott Williams&Wilkins,Philadelphia,PA,2005,其特此以引用的方式并入,如同在本文中完整闡述用于確定治療有效量的額外指導(dǎo)一樣。
如本文所用的術(shù)語“約”指的是±10%、±5%或±1%的在“約”之后的值。
“醫(yī)藥學(xué)上可接受的載劑”是醫(yī)藥學(xué)上可接受的材料、組合物或媒劑,諸如液體或固體填充劑、稀釋劑、賦形劑、溶劑或囊封材料,其涉及攜帶或運(yùn)輸活性成分從一個位置、體液、組織、器官(內(nèi)部或外部)或身體部分至另一個位置、體液、組織、器官或身體部分。每種載劑在與配方的其它成分,例如本文所描述的化合物或其它成分相容的意義上是“醫(yī)藥學(xué)上可接受的”并且適合用于與生物受試者的組織或器官接觸而沒有過度的毒性、刺激性、過敏反應(yīng)、免疫原性或者其它問題或并發(fā)癥,與合理的效益/風(fēng)險比相稱。
醫(yī)藥學(xué)上可接受的載劑在本領(lǐng)域中是眾所周知的并且包括(但不限于)(1)糖,諸如乳糖、葡萄糖以及蔗糖;(2)淀粉,諸如玉米淀粉和馬鈴薯淀粉;(3)纖維素和其衍生物,諸如羧甲基纖維素鈉、乙基纖維素以及乙酸纖維素;(4)粉末狀黃蓍膠;(5)麥芽;(6)明膠;(7)滑石;(8)賦形劑,諸如可可脂和栓劑蠟;(9)油,諸如花生油、棉籽油、紅花油、芝麻油、橄欖油、玉米油以及大豆油;(10)二元醇,諸如丙二醇;(11)多元醇,諸如甘油、山梨糖醇、甘露糖醇以及聚乙二醇;(12)酯,諸如油酸乙酯和月桂酸乙酯;(13)瓊脂;(14)緩沖劑,諸如氫氧化鎂和氫氧化鋁;(15)海藻酸;(16)無熱原水;(17)等滲鹽水;(18)林格氏溶液(Ringer′s solution);(19)醇,諸如乙醇和丙醇;(20)磷酸鹽緩沖溶液;以及(21)在醫(yī)藥配方中所采用的其它無毒相容性物質(zhì)。
本文所公開的醫(yī)藥配方可以含有如適當(dāng)?shù)纳頎顩r所需的醫(yī)藥學(xué)上可接受的輔助物質(zhì),諸如pH調(diào)節(jié)和緩沖劑、毒性調(diào)節(jié)劑等等,例如乙酸鈉、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、乳酸鈉等等。
醫(yī)藥配方中本文所公開的一種或多種化合物的濃度可以廣泛變化,并且將主要基于流體體積、粘度、體重等等根據(jù)所選的特定施用模式和生物受試者的需要而選擇。舉例來說,本文所公開的化合物的濃度可以為約0.0001%至約100%、約0.001%至約50%、約0.01%至約30%、約0.1%至約20%、或約1%至約10%wt。
可以考慮到所選的施用模式以及化合物的物理和化學(xué)特性來選擇適合的醫(yī)藥學(xué)上可接受的載劑。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到,含有本文所公開的一種或多種化合物或其組合物的醫(yī)藥配方可以通過各種途徑施用于受試者,這些途徑包括(但不限于)經(jīng)口或腸道外,諸如靜脈內(nèi)。組合物還可以經(jīng)由皮下注射、皮下包埋、胃內(nèi)、局部和/或陰道施用來施用。組合物還可以通過注射或插管來施用。
在一個實施方案中,醫(yī)藥載劑可以是液體并且醫(yī)藥配方將呈溶液的形式。在另一個實施方案中,醫(yī)藥學(xué)上可接受的載劑是固體并且醫(yī)藥配方呈粉末、片劑、丸劑或膠囊的形式。在另一個實施方案中,醫(yī)藥載劑是凝膠并且醫(yī)藥配方呈栓劑或乳膏的形式。
固體載劑可以包括一種或多種物質(zhì),其也可以充當(dāng)調(diào)味劑、潤滑劑、增溶劑、懸浮劑、填充劑、助流劑、壓縮助劑、粘合劑或片劑崩解劑,其也可以是囊封材料。在粉末中,載劑是細(xì)碎的固體,其與細(xì)碎的活性成分混合。在片劑中,活性成分與具有必需的壓縮特性的載劑以適合的比例混合并且以所需的形狀和尺寸壓實。粉末和片劑優(yōu)選地含有高達(dá)約99%的本文所公開的一種或多種化合物。適合的固體載劑包括例如磷酸鈣、硬脂酸鎂、滑石、糖、乳糖、糊精、淀粉、明膠、纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、低熔點蠟以及離子交換樹脂。
除了含有有效量的本文所描述的一種或多種化合物或其組合物以外,本文所提供的醫(yī)藥配方還可以包括適合的稀釋劑、防腐劑、增溶劑、乳化劑、佐劑和/或載劑。
醫(yī)藥配方可以按無菌溶液或懸浮液的形式施用,其含有其它溶質(zhì)或懸浮劑,例如,使溶液等滲的足夠鹽水或葡萄糖、膽汁鹽、阿拉伯膠、明膠、單油酸脫水山梨糖醇、聚山梨醇酯80(與環(huán)氧乙烷共聚的山梨糖醇和其酸酐的油酸酯)等等。
額外的醫(yī)藥配方將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見,包括涉及持續(xù)或控制遞送配方中的結(jié)合劑分子的配方。用于配制多種其它持續(xù)或控制遞送工具,諸如脂質(zhì)體載劑、生物溶蝕性微?;蚨嗫仔≈橐约胺e存注射劑的技術(shù)也為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知。參看例如PCT/US93/0082948,其以引用的方式并入本文中,如同在本文中完整闡述用于遞送醫(yī)藥配方的多孔聚合微粒的控制釋放的技術(shù)一樣。持續(xù)釋放制劑的額外實例包括呈成形物品的形式的半滲透聚合物基質(zhì),例如膜或微膠囊。持續(xù)釋放基質(zhì)可以包括聚酯、水凝膠、聚乳酸、L-谷氨酸和L-谷氨酸γ-乙酯的共聚物、聚(甲基丙烯酸2-羥乙酯)、乙烯乙酸乙烯酯或聚-D-(-)-3-羥基丁酸。持續(xù)釋放組合物還包括脂質(zhì)體,其可以通過本領(lǐng)域中已知的若干方法中的任一者制備。
IV.治療方法
本發(fā)明的一個方面涉及一種治療受試者的心臟重塑的方法,其包括向受試者施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以治療受試者的心臟重塑的藥物。
在一些實施方案中,心臟重塑可以表現(xiàn)為心臟收縮力減小、心臟后壁的厚度增大和/或心室質(zhì)量增加。在一些實施方案中,心臟重塑可以表現(xiàn)為心臟纖維化、肌細(xì)胞肥大、肌細(xì)胞壞死、肌細(xì)胞凋亡、成纖維細(xì)胞增殖增加和/或纖維狀膠原蛋白增加。
在一些實施方案中,心臟重塑可以表現(xiàn)為一種或多種癥狀,其獨立地選自由以下組成的群組:左心室的舒張功能減小、左心室的收縮功能減小、心臟收縮力減小、心搏量減小、縮短分?jǐn)?shù)減小、射血分?jǐn)?shù)減小、左心室(LV)舒張期直徑增大、左心室收縮期直徑增大、LV舒張末期壓力增大、心室壁應(yīng)力增大、心室壁張力增大、LV收縮期容積增大、LV舒張期容積增大、心室質(zhì)量增加以及心臟后壁的厚度增大。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種改善受試者的心臟功能的方法,其包括向受試者施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以改善受試者的心臟功能的藥物。
在一些實施方案中,心臟功能可以通過增強(qiáng)心臟收縮力來改善。在某個實施方案中,心臟功能可以通過減少受試者的心臟纖維化來改善。在一些實施方案中,心臟功能可以通過減小心臟后壁的厚度來改善。在一些實施方案中,心臟功能可以通過減少心室質(zhì)量來改善。在一些實施方案中,心臟功能可以通過改善左或右心室的舒張和/或收縮功能來改善。在其它實施方案中,心臟功能可以通過增加心搏量、縮短分?jǐn)?shù)和/或射血分?jǐn)?shù)來改善。在某個實施方案中,心臟功能可以通過減小LV舒張期和/或收縮期直徑來改善。在一些實施方案中,心臟功能可以通過減小LV舒張末期壓力來改善。在一些實施方案中,心臟功能可以通過減小LV收縮末期和/或舒張末期容積來改善。在某些實施方案中,心臟功能可以通過減小心室壁應(yīng)力和/或心室壁張力來改善。
在一些實施方案中,心臟功能可以通過降低循環(huán)B型利鈉肽(BNP)水平來改善。編碼B型利鈉肽的基因的表達(dá)在心室肌細(xì)胞中在病理性心臟肥大期間增強(qiáng),并且循環(huán)BNP水平在臨床上用作心臟衰竭的替代量度。在一些實施方案中,心臟功能可以通過減少α-肌球蛋白重鏈和/或β-肌球蛋白重鏈的表達(dá)來改善。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種治療受試者的心臟纖維化的方法,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以治療受試者的心臟纖維化的藥物。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種治療受試者的左心室功能障礙的方法,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以治療受試者的左心室功能障礙的藥物。
在一些實施方案中,左心室功能障礙可以表現(xiàn)為一種或多種癥狀,其獨立地選自由以下組成的群組:左心室的舒張功能減小、左心室的收縮功能減小、心搏量減小、縮短分?jǐn)?shù)減小、射血分?jǐn)?shù)減小、LV舒張期直徑增大、LV收縮期直徑增大、LV舒張末期壓力增大、LV收縮期容積增大、LV舒張期容積增大和/或LV質(zhì)量增加。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種治療受試者的右心室功能障礙的方法,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以治療受試者的右心室功能障礙的藥物。
在一些實施方案中,右心室功能障礙可以表現(xiàn)為一種或多種癥狀,其獨立地選自由以下組成的群組:右心室的舒張功能減小、右心室的收縮功能減小、心搏量減小、縮短分?jǐn)?shù)減小、射血分?jǐn)?shù)減小、右心室(RV)舒張期直徑增大、RV收縮期直徑增大、RV舒張末期壓力增大、RV收縮期容積增大、RV舒張期容積增大和/或RV質(zhì)量增加。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種治療受試者的心臟肥大的方法,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以治療受試者的心臟肥大的藥物。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種抑制受試者的肌細(xì)胞凋亡的方法,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以抑制受試者的肌細(xì)胞凋亡的藥物。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種抑制表現(xiàn)心臟重塑癥狀的受試者的MEF2乙?;姆椒ǎ浒ㄊ┯弥委熡行Я康谋疚乃_的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以抑制表現(xiàn)心臟重塑癥狀的受試者的MEF2乙?;乃幬?。
在一些實施方案中,癥狀可以是一種或多種癥狀,其獨立地選自包含以下的群組:左心室的舒張功能減小、左心室的收縮功能減小、心臟收縮力減小、心搏量減小、縮短分?jǐn)?shù)減小、射血分?jǐn)?shù)減小、LV舒張期直徑增大、左心室收縮期直徑增大、LV舒張末期壓力增大、心室壁應(yīng)力增大、心室壁張力增大、LV收縮期容積增大、LV舒張期容積增大、心室質(zhì)量增加以及心臟后壁的厚度增大。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種抑制具有左心室功能障礙的受試者的MEF2乙酰化的方法,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以抑制具有左心室功能障礙的受試者的MEF2乙酰化的藥物。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種抑制具有心臟纖維化的受試者的MEF2乙?;姆椒?,其包括施用治療有效量的本文所公開的一種或多種化合物、組合物或醫(yī)藥配方。另一個實施方案涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以抑制具有心臟纖維化的受試者的MEF2乙?;乃幬?。
在涉及本文所公開的所有方法的一些實施方案中,受試者可以具有獨立地選自由以下組成的群組的一者或多者:左心室的舒張功能減小、左心室的收縮功能減小、心臟收縮力減小、心搏量減小、縮短分?jǐn)?shù)減小、射血分?jǐn)?shù)減小、LV舒張期直徑增大、左心室收縮期直徑增大、LV舒張末期壓力增大、心室壁應(yīng)力增大、心室壁張力增大、LV收縮期容積增大、LV舒張期容積增大、心室質(zhì)量增加以及心臟后壁的厚度增大。
在涉及本文所公開的所有方法的一些實施方案中,受試者可以已經(jīng)診斷患有一種或多種病狀,其獨立地選自由以下組成的群組:心臟纖維化、高血壓、主動脈狹窄、心肌梗塞、心肌炎、心肌病、瓣膜反流、瓣膜病、左心室功能障礙、心臟缺血、舒張期功能障礙、慢性心絞痛、心動過速以及心動過緩。
在涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中B型利鈉肽(BNP)的表達(dá)。在涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中心房利鈉肽(ANP)的表達(dá)。在涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中α-肌球蛋白重鏈(α-MHC)的表達(dá)。在涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中β-肌球蛋白重鏈(β-MHC)的表達(dá)。在涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中肌質(zhì)網(wǎng)(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))Ca2+-ATPase(SERCA)的表達(dá)。涉及此處所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制肌細(xì)胞中I型膠原蛋白(Col 1)或3型膠原蛋白(Col 3)的表達(dá)。
在涉及本文所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物可以抑制MEF2乙?;T谏婕氨疚乃撌龅乃蟹椒ǖ囊恍嵤┓桨钢?,一種或多種化合物可以促使IIa類HDAC從細(xì)胞核重定位至細(xì)胞質(zhì)中。在涉及本文所論述的所有方法的其它實施方案中,一種或多種化合物可以抑制MEF2結(jié)合至其輔因子(即,IIa類HDAC)。
在涉及本文所公開的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物對于HDAC6抑制可以具有大于50μM的IC50。在涉及本文所論述的所有方法的一些實施方案中,與HDAC1相比,一種或多種化合物可以優(yōu)先或選擇性地抑制HDAC3。在涉及本文所論述的所有方法的一些實施方案中,一種或多種化合物對于HDAC抑制可以具有在檢測HeLa細(xì)胞核提取物中總組蛋白脫乙?;囊种频臋z驗中測定的大于1μM的IC50。在涉及本文所論述的所有方法的其它實施方案中,一種或多種化合物對于HDAC抑制可以具有在檢測HeLa細(xì)胞核提取物中總組蛋白脫乙酰化的抑制的檢驗中測定的大于0.5μM的IC50。
在涉及本文所公開的所有方法的一些實施方案中,施用可以包括一種或多種化合物的經(jīng)口施用。如實施例11中所說明,8MI在肝中比BML-210或TSA更穩(wěn)定,從而增加其在經(jīng)口施用的劑量中的生物利用度和有效性。
在涉及本文所公開的所有方法的一些實施方案中,施用可以包括靜脈內(nèi)施用。
將要施用的最佳劑量可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員確定,并且將隨著所使用的特定化合物、組合物或配方、制劑的強(qiáng)度、施用模式以及疾病病狀的進(jìn)展而變化。取決于所治療的特定受試者的額外因素包括(但不限于)受試者的年齡、體重、性別、飲食、施用時間、施用的時間和頻率、藥物組合、反應(yīng)敏感度以及對療法的響應(yīng)?;衔?、組合物或醫(yī)藥配方的施用可以連續(xù)地或間歇地實現(xiàn)。在任何治療方案中,化合物、組合物或醫(yī)藥配方可以單獨地或在混合液中施用于受試者,這種混合液含有兩種或更多種化合物或其組合物、其它治療劑、組合物等等,包括(但不限于)耐受誘導(dǎo)劑、增效劑以及副作用緩解劑。所有這些藥劑在普遍接受的有效劑量范圍內(nèi)施用,諸如《醫(yī)師案頭參考(Physician′s Desk Reference)》,第41版,Publisher Edward R.Barnhart,N.J.(1987)中所公開的那些,其以引用的方式并入本文中,如同在本文中完整闡述一樣。在某些實施方案中,適當(dāng)?shù)膭┝克揭话銓槊刻烀抗锸茉囌唧w重約0.001至約50mg,其可以按單次或多次劑量施用。優(yōu)選地,劑量水平將為每天約0.005至約25mg/kg;更優(yōu)選地每天約0.01至約10mg/kg;并且甚至更優(yōu)選地每天約0.05至約1mg/kg。在一些實施方案中,日劑量可以介于約10-6g/kg至約5g/kg體重之間。
病狀的“治療(treat/treatment)”可以指的是預(yù)防病狀,減緩病狀的發(fā)作或發(fā)展速率,降低發(fā)展病狀的風(fēng)險,預(yù)防或延遲與病狀相關(guān)的癥狀的發(fā)展,減輕或終止與病狀相關(guān)的癥狀,產(chǎn)生病狀的完全或部分消退,或其某種組合。
在一些實施方案中,本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方可以與一種或多種額外治療劑組合在本文所提供的方法中施用。如本文所用的“組合”或“與……組合”意指在治療相同受試者的相同心臟肥大的過程中按任何次序使用兩種或更多種藥劑、藥物、治療方案、治療模態(tài)或其組合。這包括同時施用(在相同或獨立的配方中),以及按隔開至多數(shù)天的時間上間隔的次序施用。這種組合治療還可以包括藥劑、藥物、治療方案或治療模態(tài)中的任一者或多者的多于單次施用。此外,兩種或更多種藥劑、藥物、治療方案、治療模態(tài)或其組合的施用可以通過相同或不同的施用途徑。
可以與本文所公開的化合物或其組合物或醫(yī)藥配方組合施用的治療劑的實例包括(但不限于)β-腎上腺素能受體阻斷劑、抗高血壓藥、芳氧基烷酸/纖維酸衍生物、樹脂/膽汁酸螯合劑、HMG CoA還原酶抑制劑、煙酸衍生物、甲狀腺激素和類似物、抗高脂蛋白血癥藥、抗動脈硬化藥、抗血栓形成/纖維蛋白溶解劑、抗凝劑、抗血小板劑、血栓溶解劑、促凝血劑、抗凝劑拮抗劑、血栓溶解劑拮抗劑和抗血栓形成劑、抗心律失常劑、鈉通道阻斷劑、β阻斷劑、復(fù)極化延長劑、鈣通道阻斷劑/拮抗劑、抗心律失常劑、α阻斷劑、α/β阻斷劑、抗血管緊張素II劑、交感神經(jīng)阻滯藥、血管舒張藥、血管加壓藥、充血性心臟衰竭的治療劑、后負(fù)荷-前負(fù)荷降低劑、利尿劑、變力劑和/或抗心絞痛劑。
在另一個實施方案中,治療劑是抗癌劑??梢愿鶕?jù)本文所描述的某些實施方案使用的抗癌劑通常在性質(zhì)上是細(xì)胞毒性或細(xì)胞抑制的并且可以包括(但不限于)烷化劑;抗代謝物;抗腫瘤抗生素;拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑;有絲分裂抑制劑;激素(例如,皮質(zhì)類固醇);靶向治療劑(例如,選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑(SERM));毒素;免疫佐劑、免疫調(diào)節(jié)劑以及其它免疫治療劑(例如,治療抗體和其片段、重組細(xì)胞因子以及免疫刺激分子-合成的或來自完整微生物或微生物組分);酶(例如,使前藥在腫瘤部位裂解成細(xì)胞毒性劑的酶);核酸酶;反義寡核苷酸;核酸分子(例如,mRNA分子、cDNA分子或RNAi分子,諸如siRNA或shRNA);螯合劑;硼化合物;光活性劑和染料??梢愿鶕?jù)本公開的某些實施方案用作治療劑的抗癌劑的實例包括(但不限于)13-順式維甲酸(13-cis-retinoic acid)、2-氯脫氧腺苷、5-阿扎胞苷(5-azacitidine)、5-氟尿嘧啶、6-巰基嘌呤、6-硫鳥嘌呤、放線菌素D(actinomycin-D)、阿霉素(adriamycin)、阿地白介素(aldesleukin)、阿利維甲酸(alitretinoin)、全反式維甲酸、α干擾素、六甲蜜胺(altretamine)、氨甲蝶呤(amethopterin)、氨磷汀(amifostine)、阿那格雷(anagrelide)、阿那曲唑(anastrozole)、阿糖胞嘧啶(arabinosylcytosine)、三氧化二砷、安吖啶(amsacrine)、氨基喜樹堿(aminocamptothecin)、氨魯米特(aminoglutethimide)、天冬酰胺酶、氮雜胞苷、卡介苗(bacillus calmette-guerin,BCG)、苯達(dá)莫司汀(bendamustine)、貝沙羅汀(bexarotene)、比卡魯胺(bicalutamide)、硼替佐米(bortezomib)、博萊霉素(bleomycin)、白消安(busulfan)、甲酰四氫葉酸鈣(calcium leucovorin)、嗜橙菌因子(citrovorum factor)、卡培他濱(capecitabine)、卡奈替尼(canertinib)、卡鉑(carboplatin)、卡莫司汀(carmustine)、苯丁酸氮芥(chlorambucil)、順鉑(cisplatin)、克拉屈濱(cladribine)、可的松(cortisone)、環(huán)磷酰胺、阿糖孢苷(cytarabine)、阿法達(dá)貝泊汀(darbepoetin alfa)、達(dá)沙替尼(dasatinib)、道諾霉素(daunomycin)、地西他濱(decitabine)、地尼白介素(denileukin diftitox)、地塞米松(dexamethasone)、德克塞索恩(dexasone)、右雷佐生(dexrazoxane)、放線菌素D(dactinomycin)、柔紅霉素(daunorubicin)、達(dá)卡巴嗪(decarbazine)、多烯紫杉醇(docetaxel)、多柔比星(doxorubicin)、脫氧氟尿苷(doxifluridine)、恩尿嘧啶(eniluracil)、表柔比星(epirubicin)、阿法依泊汀(epoetin alfa)、埃羅替尼(erlotinib)、依維莫司(everolimus)、依西美坦(exemestane)、雌莫司汀(estramustine)、依托泊苷(etoposide)、非格司亭(filgrastim)、氟甲睪酮(fluoxymesterone)、氟維司群(fulvestrant)、夫拉平度(flavopiridol)、氟尿苷(floxuridine)、氟達(dá)拉濱(fludarabine)、氟尿嘧啶(fluorouracil)、氟他胺(flutamide)、吉非替尼(gefitinib)、吉西他濱(gemcitabine)、奧佐米星(ozogamicin)、戈舍瑞林(goserelin)、粒細(xì)胞集落刺激因子、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子、六甲蜜胺(hexamethylmelamine)、氫化可的松(hydrocortisone)、羥基脲、干擾素α、白介素-2、白介素-11、異維甲酸(isotretinoin)、伊沙匹隆(ixabepilone)、伊達(dá)比星(idarubicin)、甲磺酸伊馬替尼(imatinib mesylate)、異環(huán)磷酰胺(ifosfamide)、伊立替康(irinotecan)、拉帕替尼(lapatinib)、來那度胺(lenalidomide)、來曲唑(letrozole)、甲酰四氫葉酸(leucovorin)、亮丙瑞林(leuprolide)、脂質(zhì)體Ara-C、洛莫司汀(lomustine)、二氯甲基二乙胺(mechlorethamine)、甲地孕酮(megestrol)、美法侖(melphalan)、頸基嘌呤、美司那(mesna)、甲氨蝶呤(methotrexate)、甲基潑尼松龍(methylprednisolone)、絲裂霉素C(mitomycin C)、米托坦(mitotane)、米托蒽醌(mitoxantrone)、奈拉濱(nelarabine)、尼魯米特(nilutamide)、奧曲肽(octreotide)、奧普瑞白介素(oprelvekin)、奧沙利鉑(oxaliplatin)、太平洋紫杉醇(paclitaxel)、帕米膦酸鈉(pamidronate)、培美曲塞(pemetrexed)、PEG干擾素、培門冬酶(pegaspargase)、培非格司亭(pegfilgrastim)、PEG-L-天冬酰胺酶、噴司他丁(pentostatin)、普卡霉素(plicamycin)、潑尼松龍(prednisolone)、強(qiáng)的松(prednisone)、丙卡巴肼(procarbazine)、雷洛昔芬(raloxifene)、羅米司亭(romiplostim)、雷替曲塞(ralitrexed)、沙帕他濱(sapacitabine)、沙格司亭(sargramostim)、沙鉑(satraplatin)、索拉非尼(sorafenib)、舒尼替尼(sunitinib)、司莫司汀(semustine)、鏈脲菌素(streptozocin)、他莫昔芬(tamoxifen)、替加氟(tegafur)、替加氟-尿嘧啶、替西羅莫司(temsirolimus)、替莫唑胺(temozolamide)、替尼泊苷(teniposide)、沙利度胺(thalidomide)、硫鳥嘌呤(thioguanine)、噻替哌(thiotepa)、拓?fù)涮婵?topotecan)、托瑞米芬(toremifene)、維甲酸(tretinoin)、三甲曲沙(trimitrexate)、阿魯比星(alrubicin)、長春新堿(vincristine)、長春堿(vinblastine)、長春地辛(vindestine)、長春瑞濱(vinorelbine)、伏立諾他(vorinostat)以及唑來膦酸(zoledronic acid)。
可以根據(jù)本公開的某些實施方案用作抗癌劑的治療抗體和其功能片段包括(但不限于)阿侖單抗(alemtuzumab)、貝伐單抗(bevacizumab)、西妥昔單抗(cetuximab)、依決洛單抗(edrecolomab)、吉妥珠單抗(gemtuzumab)、替伊莫單抗(ibritumomab tiuxetan)、帕尼單抗(panitumumab)、利妥昔單抗(rituximab)、托西莫單抗(tositumomab)和曲妥珠單抗(trastuzumab)以及與本文所列的特定疾病相關(guān)的其它抗體。
可以根據(jù)本公開的某些實施方案用作抗癌劑的毒素包括(但不限于)蓖麻毒素、相思豆毒素、核糖核酸酶(RNase)、DNase I、葡萄球菌腸毒素A、美洲商陸抗病毒蛋白、白樹毒素(gelonin)、白喉毒素、假單胞菌外毒素以及假單胞菌內(nèi)毒素。
可以根據(jù)本公開的某些實施方案用作治療劑的放射性同位素包括(但不限于)32p、89Sr、90Y、99mTc、99Mo、131I、153Sm、177Lu、186Re、213Bi、223Ra以及225Ac。
給藥頻率將取決于所使用的醫(yī)藥配方中的治療劑(例如,本文所公開的一種或多種化合物)的藥物動力學(xué)參數(shù)。通常,施用醫(yī)藥配方直至達(dá)到達(dá)成所需作用的劑量。配方可以因此以單次劑量,或經(jīng)過一段時間以多次劑量(在相同或不同的濃度/劑量下),或以連續(xù)輸注來施用。常規(guī)地進(jìn)行適當(dāng)劑量的進(jìn)一步細(xì)化。適當(dāng)劑量可以經(jīng)由使用適當(dāng)?shù)膭┝糠磻?yīng)數(shù)據(jù)來確定。長效醫(yī)藥配方可以取決于特定配方的半衰期和清除速率每3至4天、每周或每兩周施用。
另一個方面涉及本文所公開的一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方的用途,其用于制造用以治療由一個或多個轉(zhuǎn)錄因子和/或輔因子可調(diào)控的病狀的藥物。對于這個方面,一種或多種化合物或其組合物或醫(yī)藥配方、轉(zhuǎn)錄因子和/或輔因子以及由轉(zhuǎn)錄因子和/或輔因子可調(diào)控的病狀與上文所公開的相同,并且病狀的治療與前文所描述的相同。
除非上下文另有明確要求,否則貫穿描述和權(quán)利要求書,詞語“包含”等等應(yīng)以包括性的意義(就是說,以“包括(但不限于)”的意義)解釋,與排他的或詳盡的意義相反。詞語“本文”、“上文”、“下文”、“前文”以及類似含義的詞語當(dāng)在本申請中使用時,指的是作為整體的本申請并且不是指本申請的任何特定部分。在上下文允許的情況下,上述具體實施方式中使用單數(shù)或復(fù)數(shù)的詞語還可以分別包括復(fù)數(shù)或單數(shù)。關(guān)于兩個或更多個項目的清單的詞語“或”以及“和/或”涵蓋這個詞語的所有以下解釋:清單中的任一項目、清單中的所有項目以及清單中的項目的任何組合。
以下實施例意圖說明本發(fā)明的各種實施方案。這樣的話,所論述的特定實施方案不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見,在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以作出各種等效物、變化以及修改,并且應(yīng)了解,這類等效實施方案應(yīng)包括于本文中。此外,本公開中所引用的所有參考文獻(xiàn)特此以全文引用的方式并入,如同在本文中完整闡述一樣。
實施例
實施例1:7MI和8MI抑制體外心肌細(xì)胞肥大
缺乏被p300乙?;哪芰Φ膬蓚€不同MEF2突變體構(gòu)建體Mut1和Mut2用作MEF2信號傳導(dǎo)的有效中斷的陽性對照。在p300存在下這些突變體中的任一者而不是野生型MEF2(WT)的轉(zhuǎn)染完全阻斷去甲腎上腺素誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞肥大(圖1)。
接下來,測試7MI和8MI抑制體外肥大的能力(圖2A)。許多激動劑,包括α1-腎上腺素能化合物(諸如去甲腎上腺素)、血管緊張素II以及生長因子(包括IGF-1),先前已經(jīng)顯示在本文所用的體外系統(tǒng)中誘導(dǎo)肥大。然而,含有多種豐富的生長因子的胎牛血清被選作心肌細(xì)胞生長可用的最穩(wěn)固和多因子刺激物,原因在于將需要類似穩(wěn)固和強(qiáng)力的抑制劑阻斷這種肥大。用一定劑量范圍的測試化合物對新生大鼠心室肌細(xì)胞(NRVM)的預(yù)處理以類似于其先前所觀測的體外轉(zhuǎn)錄壓制活性的效力次序減少血清刺激的肌細(xì)胞生長(圖2B和末示出的數(shù)據(jù))??傊?,這些結(jié)果顯示使用化合物7MI和8MI抑制心肌細(xì)胞中的MEF2活化足以響應(yīng)狹窄的與廣泛作用的生長信號來阻斷肌細(xì)胞肥大。
實施例2:7MI和8MI抑制體內(nèi)心肌細(xì)胞肥大
基于實施例1中的結(jié)果,在通過橫向主動脈縮窄(TAC)產(chǎn)生的壓力超負(fù)荷的體內(nèi)檢驗中測試最強(qiáng)效的抑制劑(8MI)。TAC已經(jīng)廣泛地用于對高血壓、主動脈瓣疾病以及其它類型的壓力超負(fù)荷的臨床肥大刺激建模。在野生型C57/B16中通過如Wei等2008中所描述建立右側(cè)與左側(cè)頸動脈的起點之間的橫向主動脈的手術(shù)限制來建立體內(nèi)壓力超負(fù)荷。使對照同窩出生仔經(jīng)受假手術(shù)。手術(shù)死亡率<5%。通過使用在右心房的水平上調(diào)零的Statham壓力傳感器(型號P23XL,Viggo-Spectramed,Oxnard,CA)從右側(cè)和左側(cè)頸動脈同時測量來確定跨主動脈梯度。如Wei等2008中所描述連續(xù)地記錄壓力。在手術(shù)之后按規(guī)定的時間間隔處死成對的TAC和對照動物并且移出心臟以供分析。
用8MI處理C57/B16小鼠兩周,并且通過超聲心動描記術(shù)評估心臟功能并且在處死后使用心臟重量/脛骨長度(HW/TL)的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)評估心臟質(zhì)量。TAC使得在手術(shù)之后兩周心臟質(zhì)量顯著增加>50%(圖3A,0μg/g 8MI,亮灰條)。用8MI處理以劑量依賴性方式顯著減弱這種增加(圖3A,20μg/g和40μg/g 8MI,亮灰條)。TAC相關(guān)的肥大伴隨有如左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)從約80%降至約50%所反映的收縮性心臟衰竭的發(fā)展(圖3B,比較0μg/g 8MI,暗灰條(約80%)與0μg/g 8MI,亮灰條(約50%))。意想不到地,用8MI處理很大程度上預(yù)防這種功能受損,甚至在最低劑量下仍觀察到有益作用(圖3B,5μg/g、20μg/g以及40μg/g 8MI,亮灰條)。8MI在多種細(xì)胞的培養(yǎng)物中直至20μM未顯示明顯的毒性。每天用100mg/Kg 8MI處理持續(xù)四周的小鼠未顯示腎或肝損傷的征象或者其它不良作用,表明8MI在動物模型中耐受良好。另外,在任一組中未觀察到死亡率。
這些發(fā)現(xiàn)展示靶向MEF2活化以減少對血液動力學(xué)應(yīng)力的肥大反應(yīng)的效益。此外,這些結(jié)果顯示通過這種機(jī)制減弱肥大在適應(yīng)壓力負(fù)荷期間不使收縮功能受損。實際上,顯示相反的情況:阻斷肥大性生長與改善的功能相關(guān),這提供了靶向肥大以延遲或預(yù)防心臟衰竭的強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ)。
實施例3:MEF2乙?;诮?jīng)歷心臟重塑的人類心臟中增加
在一系列人類左心室心肌樣品中確定MEF2的乙?;癄顟B(tài),這些樣品代表沒有心臟重塑或心臟衰竭癥狀的3個心臟(對照)以及顯示心臟重塑和心臟衰竭癥狀的9個心臟。表1提供了對照心臟和9個有癥狀心臟的特征。
表1.所分析的人類受試者的特征
人類左心室心肌樣品經(jīng)由人類組織合作網(wǎng)(Cooperative Human Tissue Network)從匿名捐贈者獲得并且維持于-80℃下直至使用。在死后4小時內(nèi)收集組織。使樣品均化,并且用抗乙?;?賴氨酸抗體(Upstate,Charlottesville,Virginia,USA)使后續(xù)溶解產(chǎn)物免疫沉淀。電泳分離免疫沉淀物并且用抗MEF2抗體(Santa Cruz Biotechnology,Santa Cruz,CA,USA)和抗乙?;?賴氨酸作為上樣對照進(jìn)行免疫墨點分析。代表性墨點示于圖4A中。圖4B中的圖形以針對乙?;?Lys標(biāo)準(zhǔn)化的密度計量單位(n.d.u.,標(biāo)準(zhǔn)化的密度計量單位)定量來自免疫墨點的數(shù)據(jù)。MEF2種類的乙?;陲@示心臟重塑癥狀的心臟樣品中相對于對照心臟樣品升高(圖4B)。結(jié)果顯示MEF2乙?;诮?jīng)歷心臟重塑的心臟病狀中增加。
實施例4:8MI預(yù)防體內(nèi)心臟重塑
在中等壓力超負(fù)荷的模型中進(jìn)一步測試8MI對肥大的影響(圖5A-5E)。在即將橫向主動脈縮窄(TAC)之前和之后持續(xù)21天施用一定濃度范圍的8MI或其媒劑(DMSO)。對2-3月齡的野生型C57/BL/6小鼠進(jìn)行所有實驗。如Wei等2008中所描述通過TAC誘導(dǎo)心臟肥大。通過脈沖波多普勒超聲心動描記術(shù)在術(shù)后評估通過TAC誘導(dǎo)的壓力梯度以確認(rèn)所有動物中的等效梯度(45±5mmHg)。在手術(shù)介入前一天經(jīng)由尾靜脈注射遞送8MI并且然后每天遞送持續(xù)21天。在手術(shù)之后第21天在處死時獲得血液樣品,并且在80℃下冷凍血清直至分析。
曼森氏三色用于顯現(xiàn)心臟四腔室解剖結(jié)構(gòu)。石蠟包埋切片用于染色(圖5B)。制備來自小鼠的心肌的代表性麥胚凝集素(WGA)染色切片。對于超聲心動描記術(shù)(圖5C),用40mg/kg氯胺酮(ketamine)和5mg/kg利多卡因(xylocaine)將小鼠置于麻醉下并且緊固于仰臥位。使用40赫茲傳感器在Visual Sonics 770高分辨率成像系統(tǒng)上評估小鼠。在心室的短和長軸觀中的B型用于評估心室的壁運(yùn)動缺陷,并且在長軸觀中的M型用于收縮期和舒張期的心室間間隔厚度、后壁厚度以及左心室尺寸。
蘇木精和伊紅(HE)以及FITC偶聯(lián)的WGA(來自Invitrogen)用于評估心肌細(xì)胞尺寸(圖5D和5E)。測量來自每種病狀3只小鼠的至少4個心肌切片的細(xì)胞的尺寸(圖5E)。用DAPI對WGA樣品進(jìn)行復(fù)染并且從DAPI和FITC通道合并圖像。
在21天結(jié)束時,在媒劑處理的動物中,TAC誘導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化的心臟重量(心臟重量/脛骨長度,HW/TL)與經(jīng)歷假手術(shù)的小鼠相比增加50%(圖5A)。在圖5A中,白條代表進(jìn)行假手術(shù)的小鼠,并且黑條代表進(jìn)行TAC手術(shù)的小鼠。8MI的施用以劑量依賴性方式減弱心臟重量的增加,在所使用的最高劑量(40mg/kg)下基本上降低HW/TL至如白條所指示的正常水平(圖5A)。與先前所公布的TSA結(jié)果相比,8MI顯示顯著優(yōu)良的作用。
心臟的四腔室切片展示用8MI處理再次以劑量依賴性方式還預(yù)防心肌重塑(圖5B)。確認(rèn)這些發(fā)現(xiàn),超聲心動描記術(shù)的壁厚度在媒劑處理的動物中增加35.9%±1.0%,但在8MI的最高劑量下的小鼠中僅增加6.9%±1.4%(圖5C)。肌細(xì)胞橫切面積響應(yīng)TAC增加2.2倍(TAC,319±22μm2對比假手術(shù),146±17);用8MI處理有效地消除這種2.2倍增加(圖5D和5E)。再次,與先前所公布的TSA結(jié)果相比,8MI在減小肌細(xì)胞橫切面積中顯示顯著優(yōu)良的作用。
實施例5:8MI抑制體內(nèi)心室纖維化
使用獲自在實施例4中所描述的實驗條件下處理的相同小鼠的心臟組織樣品,曼森氏三色用于將纖維化組織染色(圖6A)。相對于總組織面積定量和表達(dá)纖維化面積(圖6B)。心室纖維化在TAC之后21天的小鼠中是明顯的,但在假手術(shù)小鼠中不明顯(圖6A和6B)。引人注目地,這種纖維化反應(yīng)由最高劑量的8MI消除并且以劑量依賴性方式顯著降低(圖6A和6B)。
實施例6:8MI在體內(nèi)耐受良好
在處死之前,從如實施例4中所描述而處理的小鼠的血液中提取血清。血清化學(xué)的分析揭示在3只對照小鼠中有2只(#4和#6),但在接受任何劑量的8MI的9只小鼠中僅1只(#14)通過TAC誘導(dǎo)顯著的腎和/或肝功能障礙(表I)。這些結(jié)果顯示8MI耐受良好。
表2:經(jīng)受TAC或假手術(shù)并且用8MI處理的小鼠中的血清化學(xué)
如上文實施例2中所論述,8MI在多種細(xì)胞的培養(yǎng)物中直至20μM未顯示明顯的毒性。而且,如實施例2中所描述每天用8MI(100mg/Kg)處理持續(xù)四周的小鼠未顯示腎或肝損傷的征象或者其它不良作用。另外,在任一組(假手術(shù)或TAC手術(shù))中未觀察到死亡率,這支持8MI在動物模型中比更強(qiáng)效的泛HDAC抑制劑更加耐受的論斷。
實施例7:8MI減弱與心臟重塑相關(guān)的轉(zhuǎn)錄
在來自實施例4中所描述的實驗的平行樣品中,定量一組心臟結(jié)構(gòu)和肥大相關(guān)的基因的表達(dá)。使用TRIzol試劑(Invitrogen,Carlsbad,CA)從左心室組織提取總RNA。使用TaqMan Universal PCR主混合試劑(Applied Biosystems,F(xiàn)oster City,CA)在下列條件下擴(kuò)增cDNA:在50℃下2分鐘,在95℃下10分鐘,40個循環(huán):在ABI 7900HT熱循環(huán)儀中在95℃下15秒并且在60℃下1分鐘。將mRNA表達(dá)水平針對內(nèi)部參考18S rRNA的那些標(biāo)準(zhǔn)化。所有樣品一式兩份運(yùn)作。使用下列引物組:ANP、BNP、SERCA、MHC以及18S。使用來自Applied Biosystems的軟件RQ manager1.2分析數(shù)據(jù)。
與實施例4和5中所公開的形態(tài)數(shù)據(jù)一致,1型膠原蛋白和3型膠原蛋白(Col1和Col3)圖7A和7B)、心房利鈉肽(ANP)圖7C)、B型利鈉肽(BNP)圖7D)、SERCA2(圖7E)以及α-肌球蛋白重鏈和β-肌球蛋白重鏈(圖7F和7G)的應(yīng)力誘導(dǎo)的表達(dá)通過8MI處理明顯削弱。
實施例8:8MI保留TAC手術(shù)之后小鼠中的心臟功能
對小鼠進(jìn)行超聲心動描記術(shù)研究以在實施例4中所描述的實驗條件下檢查收縮功能。超聲心動描記術(shù)研究揭示在基線處的所有小鼠中以及在用DMSO或8MI處理的假手術(shù)小鼠中的正常心臟功能(圖8A-8H)。正如預(yù)期,TAC誘導(dǎo)在21天射血分?jǐn)?shù)下降37%(假手術(shù),82.4±1.8%對比TAC,51.7±5.1%)(圖8A)。用8MI處理盡管有持續(xù)壓力超負(fù)荷仍以劑量依賴性方式保留收縮功能。小鼠在8MI的最高劑量下維持75.4%的接近正常射血分?jǐn)?shù)(圖8A)??s短分?jǐn)?shù)(FS)(圖8B)和心搏量(圖8C)通過TAC減低并且在8MI存在下類似地恢復(fù)。LV舒張末期直徑(LViDd)(圖8D)、LV收縮末期直徑(LViDs)(圖8E)、LV收縮期容積(LV Vs)(圖8F)以及LV舒張期容積(LV Vd)(圖8G)通過TAC增大并且在8MI存在下減小。這些結(jié)果與如圖4B中注意到的減少的心臟重塑一致。心率在所有小鼠中不受影響(圖8H)。
實施例9:8MI抑制體內(nèi)壓力超負(fù)荷相關(guān)的MEF2乙酰化
在實施例4中所描述的實驗條件下,在媒劑或8MI存在下在來自假手術(shù)和TAC手術(shù)小鼠的心肌組織中測定MEF2乙酰化。在RIPA(Sigma)中收集蛋白質(zhì)樣品。將500ng蛋白質(zhì)樣品與5μg乙?;嚢彼峄騁ATA4抗體(Upstate,Charlottesville,Virginia)或MEF2抗體(Santa Cruz Biotechnology,Santa Cruz,CA)(5μg)一起孵育。使用TrueBlot瓊脂糖小珠捕獲免疫復(fù)合物并且經(jīng)受西方分析。在SDS-PAGE上拆分免疫復(fù)合物并且轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜。在室溫下在0.5%TBS-T中用5%牛奶阻斷膜1小時,繼而在一級抗體中在適當(dāng)稀釋度下孵育過夜。在室溫下在HRP偶聯(lián)的二級抗體中將膜孵育2小時并且使用化學(xué)發(fā)光顯色。
總乙?;?MEF2含量在接受最大劑量(40mg/kg)的8MI的假手術(shù)小鼠中對比接受媒劑(DMSO)的那些并無不同,表明對基底MEF2乙酰化的影響缺乏(圖9)。然而,TAC誘導(dǎo)乙?;?MEF2含量顯著增加。如圖9中所指示的漸增劑量的8MI使乙?;?MEF2含量降至處于或低于假手術(shù)小鼠的那些的水平。在相同條件下,總水平和Ac-GATA4水平也增加,但用8MI未觀察到顯著變化。
實施例10:8MI在TAC期間防止肌細(xì)胞凋亡
在來自實施例4中所描述的實驗的平行樣品中,在媒劑或8MI存在下在來自假手術(shù)和TAC手術(shù)小鼠的心肌組織中定量凋亡。遵循用于可商購的末端脫氧核苷酰轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的dUTP缺口末端標(biāo)記(TUNEL)檢驗試劑盒(Cardiotacs,Trevigne,Gaithersburg,Md)的推薦方案檢測凋亡。凋亡在TAC樣品中與假樣品相比顯著增強(qiáng)(圖10)。凋亡在TAC手術(shù)小鼠中由8MI以劑量依賴性方式減少(圖10)。在8MI的最高劑量(40mg/kg)下,凋亡減至與假手術(shù)小鼠所觀測到的凋亡水平近似相同(圖10)。
實施例11:7MI和8MI在肝中比BML-210或TSA顯著地代謝更穩(wěn)定
藥物清除率是身體或器官從血液循環(huán)中消除藥物的能力的量度。全身清除率是整個身體消除藥物的能力的量度。器官清除率是特定器官(肝或腎)消除藥物的能力的量度。對于肝清除率,肝是藥物代謝的主要器官和藥物清除的關(guān)鍵器官。用NADPH加強(qiáng)的人肝微粒體(HLM)是用以測量體外代謝并且預(yù)測體內(nèi)清除率的標(biāo)準(zhǔn)方式。CLint(固有清除率)是體外與體內(nèi)研究之間的聯(lián)系,其可以基于單指數(shù)衰減模型來估計:Ct=C×e-kt。
用NADPH加強(qiáng)的人肝微粒體是用以體外評估由CYP(細(xì)胞色素P450)酶介導(dǎo)的代謝穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)方法。反應(yīng)混合物(0.4mL)含有0.5mg/mL人肝微粒體、100mM磷酸鹽緩沖液(pH 7.4)以及5mM測試化合物。首先在37℃振蕩水浴中使混合物升溫5分鐘,并且然后添加1mM最終濃度的NADPH以起始反應(yīng)。在指定的時間點獲取等分試樣(50mL)并且與冰冷甲醇(含有內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn))混合以停止反應(yīng)。使混合物短暫渦旋并且離心用于蛋白質(zhì)沉淀。使10mL上清液的等分試樣經(jīng)受LC-MS/MS分析。化合物消失的百分比用于計算代謝速率。
表3:與BML-210和TSA相比7MI或8MI從肝中的底物消失.
結(jié)果提供了給定的化合物將如何經(jīng)受肝代謝清除的指示。盡管BML-210與7MI和8MI共享結(jié)構(gòu)相似性,但當(dāng)前數(shù)據(jù)顯示其將比7MI或8MI代謝清除快得多,表明BML-210是高清除率化合物(圖11)。表3顯示BML-210具有比7MI高4.3倍并且比8MI高2.5倍的固有清除(Clint)速率。類似地,TSA比7MI或8MI代謝清除快得多(圖11),其具有比7MI高3.2倍并且比8MI高1.9倍的Clint速率(表3)。在肝中代謝不穩(wěn)定的化合物通常展現(xiàn)低的口服生物利用度并且傾向于發(fā)生CYP介導(dǎo)的藥物-藥物相互作用。這些結(jié)果顯示7MI和8MI可能展現(xiàn)比BML-210或TSA更高的口服生物利用度并且可能不太傾向于發(fā)生CYP介導(dǎo)的藥物-藥物相互作用。
參考文獻(xiàn)
以下所列的參考文獻(xiàn)、專利和公布的專利申請以及上述說明書中所引用的所有參考文獻(xiàn)特此以全文引用的方式并入,如同在本文中完整闡述一樣。
1.Berry,J.M.,Cao,D.J.,Rothermel,B.A.以及Hill,J.A.(2008)在心臟病治療中的組蛋白脫乙?;敢种?Histone deacetylase inhibition in the treatment of heart disease).《藥物安全性專家見解(Expert Opin.Drug Saf.)》7(1):53-67。
2.Bisping E.,Wakula,P.,Poteser,M.以及Heinzel,F(xiàn).R.(2014)靶向心臟肥大:朝著病因性心臟衰竭療法的方向(Targeting Cardiac Hypertrophy:Toward a Causal Heart Failure Therapy).《心血管藥理學(xué)雜志(J.Cardiovasc.Pharmacol.)》64:293-305。
3.Cheng S,Xanthakis V,Sullivan LM,Lieb W,Massaro J,Aragam J,Benjamin EJ,Vasan RS(2010)在成人生命過程中超聲心動描記術(shù)的心臟重塑指數(shù)的關(guān)聯(lián):來自弗雷明漢心臟研究的縱向觀測(Correlates of echocardiographic indices of cardiac remodeling over the adult life course:longitudinal observations from the Framingham Heart Study).《循環(huán)(Circulation)》122(6):570-578。
4.Cohn JN,F(xiàn)errari R,Sharpe N(2000)心臟重塑--概念和臨床意義:來自心臟重塑的國際論壇的共識論文(Cardiac remodeling--concepts and clinical implications:a consensus paper from an international forum on cardiac remodeling).《美國心臟病學(xué)會雜志(J Am Coll Cardiol)》35(3):569-582。
5.Cox DM,Du M,Marback M,Yang EC,Chan J,Siu KW,McDermott JC(2003)調(diào)控肌細(xì)胞增強(qiáng)因子2A的穩(wěn)定性和功能的磷酸化基序(Phosphorylation motifs regulating the stability and function of myocyte enhancer factor 2A).《生物化學(xué)雜志(The Journal of biological chemistry)》278(17):15297-15303。
6.Dorn GW,2nd,Robbins J,Sugden PH(2003)肥大分型:避免混淆(Phenotyping hypertrophy:eschew obfuscation).《循環(huán)研究(Circ Res)》92(11):1171-1175。
7.Heidenreich,P.A.等,(2011)預(yù)測美圍心血管疾病的未來:美國心臟協(xié)會的政策聲明(Forcasting the future of cardiovascular disease in the United States:a policy statement from the American Heart Association).《循環(huán)(Circulation)》(123)(8):933-944。
8.Jayathiliaka,N.,Han,A.,Gaffney,K.J.,Dey,R.,Jarusiewicz,J.A.,Noridomi,K.,Philips,M.A.,Lei,X.,He,J.,Ye,J.,Gao,T.,Petasis,N.A.以及Chen,L.(2012)通過阻斷IIa類HDAC與MEF2的相互作用抑制IIa類HDAC的功能(Inhibition of the function of class IIa HDACs by blocking their interaction with MEF2).《核酸研究(Nucleic Acids Research)》40(12):5378-5388。
9.Kane GC,Karon BL,Mahoney DW,Redfield MM,Roger VL,Burnett JC,Jr,Jacobsen SJ,Rodeheffer RJ(2011)左心室舒張期功能障礙的進(jìn)程和心臟衰竭的風(fēng)險(Progression of left ventricular diastolic dysfunction and risk of heart failure).《美圍醫(yī)學(xué)會雜志(JAMA)》306(8):856-863。
10.Kannel WB(2000)心臟衰竭的發(fā)生率和流行病學(xué)(Incidence and epidemiology of heart failure).《心臟衰竭評論(Heart Fail Rev)》5(2):167-173。
11.Kong Y.,Tannous,P.,Lu,G.,Berenji,K.Rothermel,B.A.,Olson,E.N.以及Hill,J.A.(2006)I類和II類組蛋白脫乙?;傅囊种茰p弱壓力超負(fù)荷心臟肥大(Suppressio of Class I and II Histone Deacetylases Blunts Pressure-Overload Cardiac Hypertrophy).《循環(huán)(Circulation)》113:2579-2588。
12.Lam CS,Donal E,Kraigher-KrainerE,Vasan RS(2011)保留射血分?jǐn)?shù)的心臟衰竭的流行病學(xué)和臨床病程(Epideniology and clinical course of heart failure with preserved ejection fraction).《歐洲心臟衰竭雜志(Eur J Heart Fail)》13(1):18-28。
13.Maron BJ,Bonow RO,Cannon RO,3rd,Leon MB,Epstein SE.(1987)肥大型心肌病的臨床表現(xiàn)、病理生理學(xué)以及療法的相互關(guān)系(Hypertrophic cardiomyopathy.Interrelations of clinical manifestations,pathophysiology,and therapy).《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志(N Engl J Med.)》3月26日;316(13):780-789。
14.McKinsey,T.A.(2011)心臟中HDAC的生物學(xué)和治療意義(The Biology and Therapeutic Implications of HDACs in the Heart).《實驗藥理學(xué)手冊(Handbook of Experimental Pharmacology)》,206:57-77。
15.McKinsey,T.A.(2012)心臟中HDAC抑制劑的治療潛力(Therapeutic Potential for HDAC Inhibitors in the Heart).《藥理學(xué)與毒理學(xué)年評(Annu.Rev.Pharmacol.Toxicol.)》52:303-19。
16.《醫(yī)師案頭參考(Physician′s Desk Reference)》,第41版,Publisher Edward R.Barnhart,N.J.(1987)。
17.PCT/US93/0082948。
18.《雷明頓:藥劑學(xué)科學(xué)與實踐(Remington:The Science and Practice of Pharmacy)》,第21版,Univ.of Sciences in Philadelphia(USIP),Lippincott Williams&Wilkins,Philadelphia,PA,2005。
19.Samuel JL,Swynghedauw B(2008)心臟肥大是不是壓力超負(fù)荷心臟中的所需補(bǔ)償機(jī)制?(Is cardiac hypertrophy a required compensatory mechanism in pressure-overloaded heart?)《高血壓雜志(J Hypertens)》26(5):857-858。
20.Spirito P,Chiarella F,Carratino L,Berisso MZ,Bellotti P,Vecchio C.(1989)《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志(Journal N Engl J Med.)》門診患者群體中肥大型心肌病的臨床病程和預(yù)后(Clinical course and prognosis of hypertrophic cardiomyopathy in an outpatient population).23;320(12):749-55。
21.Wei JQ,Shehadeh LA,Mitrani JM,Pessanha M,Slepak TI,Webster KA,Bishopric NH(2008)乙酰轉(zhuǎn)移酶p300對適應(yīng)性心臟肥大的定量控制(Quantitative control of adaptive cardiac hypertrophy by acetyltransferase p300).《循環(huán)(Circulation)》118(9):934-946。